Обмен цинка в организме человека изучают не более 30 лет. Уже более 100 лет известно, что он необходим для развития грибов Aspergillus niger, а с 1934 г. благодаря исследованиям Тодда доказано влияние цинка на крыс.
Организм человека содержит от 1,4 до 2,3 г этого элемента. Внеклеточный цинк, находящийся в сыворотке крови, составляет лишь 2%, а 98% - это внутриклеточный цинк, содержащийся в основном в мышцах, печени, костной ткани, простате, глазном яблоке. Дневная потребность человека в цинке составляет около 15 мг и покрывается за счет рациона питания. Цинк содержится в продуктах как животного, так и растительного происхождения. Основным источником цинка являются продукты, получаемые из зерна.
Всасывание цинка происходит в тонком кишечнике, выделение осуществляется в основном с калом. У лиц с очень высокой протеинурией потери цинка с мочой могут быть значительными. Причиной потерь могут быть и хронические поносы. Цинк, выделяемый с желчью и мочой, связан с цистеином и глютатионом.
В сыворотке крови цинк соединяется со следующими белками: альбуминами, α2-макроглобулинами,трансферином, а также с аминокислотами - цистеином и гистидином. Внутри организма в транспорте цинка участвуют металлотионеины. Согласно Эвансу трансслизистый транспорт цинка в тонком кишечнике осуществляется при участии фактора, связывающего и доставляющего цинк (zinc-binding ligant) - пиколиновой кислоты (продукт метаболизма триптофана).
Цинк является компонентом многих энзимов: карбонатной ангидразы, щелочной фосфатазы, дегидрогеназ (спиртовой, глютамиловой, яблочной и лактатной), леуциновой аминопептидазы, карбоксипептидаз А и В и др. Цинк влияет на инсулин и глюкагон, кортикостероиды и нуклеиновые кислоты. Без цинка невозможен синтез ДНК, РНК, протеинов. Важной функцией данного элемента является стабилизация клеточных мембран. Причины дефицита цинка в организме человека могут быть различными: недостаточное поступление с пищей, нарушение всасывания вследствие воспалительных заболеваний кишечника, дисфункции поджелудочной железы или непосредственного влияния алкоголя, дисбаланс в его распределении (изменения белкового обмена при циррозе печени, терминальной недостаточности почек), повышенное выделение на фоне приема мочегонных препаратов.
Типичным следствием дефицита цинка является энтеропатический акродерматит (acrodermatitis enteropathica). Эта болезнь, обусловленная генетически, связана с нарушением всасывания цинка; характерными ее симптомами являются: изменения в слизистых оболочках и коже (изъязвления), диарея, иммунные сдвиги с атрофией вилочковой железы, тяжелыми грибковыми, вирусными и бактериальными инфекциями. При этом происходит дисбаланс реакций клеточного типа с пониженной пролиферацией лимфоцитов на фитомитогены, а также с кожной аллергией.
Симптомами дефицита цинка в организме являются: дезадаптация к темноте, нарушения роста, вкуса, обоняния, лабиринтные изменения, глухота, кожные поражения с гиперкератозом, осложненное заживление ран, нейропсихические расстройства, дисбаланс состава крови, остеомаляция. Кроме упомянутого acrodermatitis enteropathica существенные сдвиги в обмене цинка проявляются при циррозе печени (как посталкогольном, так и неалкогольной этиологии), болезни Крона, воспалении кишечника, после резекций тонкого кишечника, при целиакии, недостаточности поджелудочной железы или почек. Есть сведения о дефиците цинка у больных раком. Давно известна связь цинка с витамином А и фолиевой кислотой, а также антагонизм между абсорбцией меди и цинка.
Цирроз печени. Пониженная абсорбция цинка из пищеварительного тракта при циррозе печени может зависеть как от алкоголя, так и других токсических факторов, вызывающих это заболевание. При циррозе печени весьма значительны потери цинка с мочой. Среди 419 пациентов с циррозом печени, индуцированным различными токсическими агентами, у 41% выявлено снижение уровня цинка в сыворотке крови менее 65 мкг/дл, а также синдром дефицита цинка (Шельмерих и др.).
Особенно сильно недостаточность элемента проявляется у больных циррозом печени после анастомозирования печеночных и полой вен. Постепенное снижение уровня цинка в сыворотке крови отмечается в первые три месяца после вмешательства.
Резекция кишечника. Вандергуф и др., изучая состояние крыс, у которых было удалено 70% тонкого кишечника, показали, что дефицит цинка вызывает существенное замедление роста слизистой оболочки. Уровни белков, ДНК были значительно снижены, содержание энзимов, зависимых от цинка (щелочная фосфатаза, леуциновая аминопептидаза), уменьшалось. В слизистой оболочке средней части подвздошного отдела тонкого кишечника имела место инактивация мальтозы. У оперированных животных не отмечено удлинения ворсинок и повышения количества клеток эпителия.
Механизмы, посредством которых дефицит цинка нарушает адаптационные процессы после резекции кишечника, являются многокомпонентными. Возможно, что причина заключается в снижении активности металлоэнзимов, играющих роль в репликации, а также подавлении синтеза простагландинов, принимающих участие в моторной деятельности кишечника. Целесообразно определение уровня цинка у пациентов с так называемым синдромом «короткого кишечника». Цинк необходим для метаболизма жирных кислот и простагландинов. У животных с уменьшением его концентрации в энтероцитах накапливается большее количество жиров. Дефицит цинка может изменять структуру, а также функцию слизистой оболочки. Снижение активности металлоэнзимов в ворсинках тонкого кишечника (аминопептидаз) может влиять на процессы всасывания.
Уровень цинка в сыворотке крови у пожилых лиц. Исследования, посвященные изучению обмена цинка и его потребности у пожилых лиц, немногочисленны. Тарнланд и др. определяли уровень цинка в сыворотке крови, выделение его с мочой и калом, а также цинковый баланс у молодых и пожилых мужчин. Оценивалось всасывание элемента из пищеварительного тракта в обеих возрастных группах. Уровень цинка в сыворотке был ниже у мужчин 22-30 лет. Эти результаты соответствуют данным Вейлса и др., а также Ванкера и др. В основном выделение цинка из организма происходит через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Потери с калом возрастают при назначении диеты с более низким содержанием белков, а также по мере редукции массы тела. Абсорбция цинка у пожилых мужчин была значительно ниже (17%) по сравнению с молодыми (31%). Можно предположить, что причиной этого является замедление переваривания пищи. Абсорбция цинка из ЖКТ, общее количество его потерь с фекалиями и фракция эндогенного цинка в кале у пожилых обследованных меньше по сравнению с молодыми. У пожилых лиц наблюдается редукция захвата принимаемой дозы цинка из ЖКТ. Абсорбция цинка уменьшается на 0,1% каждый год.
Зависимость биологического действия витамина А и цинка. Цинк и витамин А обеспечивают нормальные метаболические процессы. Цинк имеет существенное значение в обмене витамина А, особенно в синтезе белка, связывающего ретинол (RBP-retinol binding protein), а также необходим для высвобождения ретинола в печени.
Связь биологического действия витамина А и цинка обусловливает тот факт, что недостаток обоих микроэлементов вызывает сходные клинические проявления. К такому состоянию приводит снижение усвоения обоих компонентов из пищи, например, у лиц, злоупотребляющих алкоголем. Замедленная абсорбция из ЖКТ цинка и витамина А была также отмечена при циррозе печени. Шельмерих выявил у 31% пациентов с циррозом печени и пониженным уровнем цинка в сыворотке крови нарушение адаптации зрения к темноте.
Взаимодействие цинк - фолиевая кислота. Фредрикс и др. показали, что больные с мегалобластической ишемией, связанной с недостатком фолиевой кислоты, имеют повышенный уровень цинка в эритроцитах. После лечения фолиевой кислотой концентрация цинка снижается. Кроме того, Майлн обнаружив увеличение потерь цинка с калом в результате приема фолиевой кислоты перорально в дозе 400 мкг в сутки. Это доказывает взаимодействие между цинком и фолиевой кислотой. Отмечено влияние фолиатов на изменения в гемостазе цинка.
Подобная зависимость не возникает при парентеральном введении фолиевой кислоты. Содержание цинка в слизистой оболочке кишечника снижается в присутствии фопиатов. Цинк и фолиевая кислота образуют нерастворимые комплексы при кишечном рН 4,8; при более высоком рН образуются растворимые соединения.
Применение цинка в лечебных целях. При acrodermatitis enteropathica прием цинка необходим по жизненным показаниям. У больных с истощением, а также при парентеральном питании введение цинка обязательно. При циррозе печени, особенно алкогольной этиологии, следует применять цинк в дозе 200 мг в сутки. Под влиянием данного элемента корригируется дезадаптация зрения к темноте, восстанавливается вкус, купируются симптомы гипогонадизма, печеночной энцефалопатии, гиперкератоза кожи. Макаян и др. рекомендуют назначать цинк при вкусовых нарушениях у лиц с уремией. Ниши и др. считают целесообразным введение цинка детям, страдающим болезнью Крона, с целью коррекции нарушений роста, а также других признаков, связанных с дефицитом цинка.
Ряд работ посвящен применению цинка при болезни Вильсона. Его назначают в тех случаях, когда D-пеницилламин плохо переносится или является недоступным. Длительный прием сульфата цинка при болезни Вильсона может поддерживать стабильный или отрицательный баланс меди. Бревер и др. сообщают, что фармакологические дозы цинка увеличивают выделение меди с калом у лиц с данной патологией на фоне лечения D-пеницилламином. Антагонистическое действие цинка по отношению к абсорбции меди в пищеварительном тракте было использовано при гепатолентикулярной дегенерации. Цинк индуцирует синтез металлотионеинов в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника. Медь, связанная с металлотионеином, не подвергается кишечной абсорбции, однако вместе со опушенными клетками эпителия удаляется с калом. Металлотионеин имеет большее сродство к меди, нежели к цинку. Описан случай эффективного лечения болезни Вильсона цинком на протяжении 14 лет.
Установлено, что при данной патологии на фоне перорального приема препаратов цинка снижается до нормального уровень мочевой кислоты в сыворотке крови. Это говорит о восстановлении функции печени, а также метаболизма мочевой кислоты. Не изучена эффективность цинка в острой фазе болезни Вильсона. У беременных с данной патологией применение D-пеницилламина является потенциально опасным. Ольсон показал целесообразность терапии цинком первичного желчного цирроза печени. Сообщается о повышении эффекта после введения цинка в сочетании с гистидином. Для суплементации цинка при циррозе печени можно использовать значительно меньшие его дозы в комплексе с гистидином: 15 мг цинк-гистидина дают такой же прирост уровня цинка в сыворотке крови, как и 45 мг сульфата цинка. Тошнота и рвота при циррозе печени отмечаются значительно реже на фоне терапии цинком с гистидином.
Ряд клинических и биохимических симптомов серповидно-клеточной анемии, обусловленных дефицитом цинка, можно корригировать посредством его назначения. Препараты цинка следует принимать за 30-60 мин до еды, во избежание повышения концентрации элемента в сыворотке крови. Не рекомендуется применение за б часов до еды. Прием цинка после употребления пищи существенного влияния не оказывает вследствие образования комплексов элемента, что затрудняет его всасывание из ЖКТ.
Статья предоставлена сайтом www.happydoctor.ru